4大类气流粉碎机的工作原理及特点

2019-04-09 14:47:43

气流粉碎是最常用的超细粉碎方式之一,广泛应用于非金属矿、药品、化工、冶金等行业物料的超细粉碎或细粉碎,具有产品粒度细、粒度分布窄、颗粒表面光滑、颗粒规则、纯度高、活性大等特点。

目前,工业上常用的气流粉碎设备主要有:扁平式气流粉碎机、循环管式气流磨、对喷式气流粉碎机、流化床气流粉碎机。

扁平式气流粉碎机

扁平式气流粉碎机,也称圆盘式气流磨,是美国Fluid Energy公司在1934年研制成功的,是工业上应用最早和最广泛的气流粉碎机。

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(1)工作原理

物料经加料口由喷射式加料器的喷嘴加速,导入粉碎室,在旋转气流带动下发生相互碰撞、摩擦、剪切而粉碎;

细粉被气流推到粉碎室中心出口管,在旋风分离器中呈螺旋状运动缓降到贮斗中;废气由废气排出管排出;粗粒在离心作用下被甩到粉碎室周壁作循环粉碎。

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(2)性能特点

优点:结构简单,操作方便,拆卸、清理、维修容易,并能自动分级。

缺点:当被粉碎的物料速度较高时,随气流高速运动与磨腔内壁会产生剧烈的冲击、摩擦、剪切作用,导致粉碎室壁的磨损,并造成粉体的污染,尤其是对于硬度很高的材料(如碳化硅,氧化硅),磨损更严重。

粉碎室的内壁应选用超硬、高耐磨的材料制造。例如刚玉、氧化锆、超硬合金等。扁平式气流磨不适合于超硬、高纯材料的超细粉碎。

2

循环管式气流磨

循环管式气流磨,又称为立式环形喷射式气流磨,也具有内分级作用。可分为等圆截面和变截面循环管式气流磨。其中用得最多的是JOM系列(也称O型)变截面循环管式气流磨。

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(1)工作原理

物料颗粒高速进行粉碎区后,高压空气带动颗粒沿管道运动。

由于管道呈O型,内外圈半径不同,内外层物料运动路径及速度都不同。

各层物料颗粒之间产生相对运动,发生摩擦、剪切、碰撞粉碎作用。

同时,由于离心力的作用,密集的颗粒流分层,粗粒处在外层,细粒在内层并向内聚集,最后由排料口排出,粗粒则继续粉碎。

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(2)性能特点

优点:主机结构简单,操作方便;粉碎的同时具有自动分级功能;主机设备体积小,生产能力大;产品细度好,可至3~0.2μm。

缺点:气流与物料对管内壁的冲刷、磨损太严重,因此不适合硬度较高的材料的细化。粉碎效率是各类气流磨中最低的,能耗最大。

3

对喷式气流粉碎机

对喷式气流粉碎机,又称逆向喷射磨,是一种物料在超音速气流中自身产生对撞而实现超细粉碎的装置。

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(1)工作原理

物料由料斗进入,被加料喷嘴喷出的高速气流喷入粉碎室,同时粉碎喷嘴将分级室落下的粗粒喷入粉碎室,物料对撞并被粉碎后,随气流上升至分级室。

在分级室,气流形成主旋流,使颗粒发生分级。由于粗粉位于分级室外围,在气流带动下,退回粉碎室进一步粉碎,细粉经中间出口排到机外进行气固分离和产品回收。

(2)性能特点

优点:生产能力大,避免了颗粒对管壁的磨损以及管壁材料对粉粒的污染,能生产物料硬度较高的超细粉。

缺点:结构复杂、体积庞大、能耗高,气固混合流对粉碎室及管道仍有一定磨损。

对喷式气流粉碎机利用相对运动的气流,颗粒从第一次撞击开始就依靠相互之间的冲撞,减少了对管壁的磨损和对产品的污染,可以加工较硬的物料。

流化床气流粉碎机

流化床对撞式气流粉碎机是将对喷原理与流化床中膨胀气体喷射流相结合,主要体现在节约能量、加工能力强、磨损小、结构紧凑、体积小、温升少等方面,可视为当前最为先进的机型。

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(1)工作原理

物料通过阀门进入料仓,螺旋将物料送入研磨室;空气通过逆喷嘴喷入研磨室使物料呈流态化。

被加速的物料在各喷嘴交汇点汇合,在此,颗粒互相冲撞、摩擦、剪切而粉碎。

粉碎的物料由上升气流输送至涡轮式超细分级器,细粉产品经出口排出,较粗的颗粒沿机壁返回磨矿室,尾气进入除尘器排出。

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(2)性能特点

优点:粉碎效率高,能耗低:气流带颗粒呈多角度对撞,作用力大,粉粒的受力复杂,外加的能量被粉粒充分吸收,喷射功损耗少;把流化床原理与平卧式涡轮超细分级器相结合,使细料及时排出,减少了因细粉过粉碎而损失的能量。与圆盘式气流磨相比,平均能耗减少30~50%。粉碎效率高,能耗低。

磨损轻,污染少:从第一次撞击,粉粒主要是进行相互之间的冲撞,对室外壁冲撞少。

设备体积小,占地面积少:在同等生产能力的前提下,流化床对撞式气流磨比圆盘式气流磨体积减少10~15%,占地面积减少15~30%。

自动化程度高,噪声小,生产能力大,适合于大规模工业化生产。

缺点:颗粒不断高速冲击分级叶片,在生产超硬粉粒时,分级叶片的磨损仍很严重。应用:高硬物料、高纯物料、难粉碎层状非金属矿、热敏性和密集气孔性物料等


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